УСТРОЙСТВО для ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ СФИГМОМАНОМЕТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ Советский патент 1970 года по МПК G01M19/00 

Настоящее изобретение относится к устройствам для испытаний медицински.к приборов, предназначенны.х для измерения физиологических параметров, в частности к устройствам для динамических испытаний сфигмо.маиометрических приборов, применяемых для косвенного измерения артериального давления.

Известные устройства для динамических испытаний сфигмометрических приборов, содержащие генератор колебаний, задатчик, усилитель и осциллограф, не позволяют производить необходимую ироверку амплитудных и фазовых частотиых характеристик полной измерительиой цеии сфигмомаиометрических приборов и их компрессионных съемников пульса в отдельности.

Предлагаемое устройство с целью онределення амплитудной и фазовой частотных характеристик полной измерительной цепи сфигмоманометрических приборов и их компрессионных съемников пульса в отдельности снабжено контрольными преобразователями, регуляюром начального уровня и нагнетателем, соединенными между собой пневматически, например посредством вентиля, а задатчик кинематически связан с испытываемым съемнико.м пульса.

в виде мемораиной корооки и лгеханнчески связанного с ней механотрона, помещенных в гер.метичный корпус.

Регулятор начального уровня выполнен в внде мембранной коробкн, перемещаемой с иомощью винтово пары, возвратной пружины л raiiKii, что позволяет увеличить число дискретных значений колебаний. Мехаиотрон предлагаемого устройства .может быть кинематически связан посредством редукционной пружины с задатчиком и электрически - с осциллографом.

На чертеже показана принципиальиая схема предлагаемого устройства.

Устройство содерж 1т следуюи;ие основные узлы: задатчик / механических иеремещений генератор 2 синусоидальных колебаний, контрольный иреобразователь 3 и регулятор 4 начального уровня.

Задатчик / механических перемещений вынолнен в виде коромысла 5, закрепленного иа опоре 6 качения. На одном конце коромысла 5 укреилен подщипиик 7 качения, несущий на свободиом наружном кольце диск 8, через который задатчик 1 контактирует с кулачком 9. Кулачок 9 является выходом генератора 2 и имеет синусоидальный профиль.

ты 13. Являясь источником механических переменных колебаний синуеондальной формы, генератор 2 позволяет варьировать частоты в общем диапазоне 0,2-56 гц. Виит 14 вариатора // служит для плавной регулировки частоты возбуждаюяшх колебаний (т. е. скорости вращения кулачка 9) в пределах, ограииченпых редуктором 12. При этом создается возможность выбора частот в пределах 0,2-2, 2-20 и 20-56 гц.

Применение з задатчике / опоры 6 качения и нодшипника 7 в качестве опорного и коитактиого элементов сводит к минимому влияние сил треппя, а следовательно, а.мнлптудные и частотные искажения возбуждающего сигнала на всем дианазоие создаваемых частот.

Коромысло 5 на другом своем коице несет толкатель 15 и жестко связано с возвратной нружиной 16 через винт 17, служащий для регулировки усилия прижатия диека 8 задатчика 1 к кулачку 9. Толкатель 15 ненодвижно крепится к коромыслу 5 при помощи винтовой пары. Это дает возможность менять положение толкателя 15 по длине коромысла 5 для регулировки величины амплитуды возбуждающих колебаний.

Верхний торец толкателя 15 жестко связан с пластиной 18 (в ее середине), закрепленной на чувствительном элементе испытываемого съемника пульса - манжете 19. Ман/кета 19 помещена на барабане 20, который при помощи винтовой пары неподвижно укреплен на оси 21. Неподвижные стойки 22 являются опорами оси 21, которая жестко крепится к ппм с помощью винтов 23. Таким образом, создается возможность изменения иоложения барабана 20 по длине оси 21 в горизонтальном направлении и положения ее относительно стоек 22 в вертикальном направлении. Это позволяет изменять расстояние между опорой 6 задатчика / и местом передачи манжете 19 возбуждающих колебаний для регулировки их амилитуды.

Полость испытываемой манжеты 19 с иомощью соединительных шлангов 24, крестообразного щтуцера 25 и тройника 26 сообщается через сопротивление 27 с ручным пневматическим нагнетателем 28, с контро.льным манометро.м 29 посредством вентиля 30, с полостями контрольного преобразователя 3 и регулятора 4 начального уровня.

Контрольный преобразователь 3 служит для превращения пневматических колебаний в электрические сигналы и обеспечивает возможность воспроизведения этих сигиалов па разных уровнях компрессионного давления. Он содержит мембранную коробку 31 и механотроп 32, помещенные в герметичном корпусе 33. Центр мембранной коробки 31 жестко связан с входом механотрона 32.

Электрический выход механотрона 32 соединен с усилителем 34 и осциллографом 35, обеспечивающими графическое воспроизведенпе исследуемых колебаний в требуемом масщтабе.

Другой механотрон 36, жестко связанный через редукционную пружину (на чертеже ие показана) с коромыслом 5 и сосдииеиный электрически с усилителем 34 и осциллографом 35, обеспечивает графический ко1ггро;1ь амплитуды возбул-сдающего сигнала, необходимый также для осуществления фазовых пзмереннй.

Применение механотропов 32 и 36 для электрического преобразования механических колебаний обеснечивает при сравнительно небольшом усилении достаточную добротность регистрацни иа всем диапазоне частот, характеризующих пульсовые процессы. Собственная

i-iacTOTa механотрона составляет величин} более 120 гц, а снсте.ма .мембрана - механотрон- порядка 100 гц, что обеспечивает неискаженную регистрацию сигналов в пужпо.м диапазоне (0,2-30 гц).

Регулятор 4 начального уровня служит для ручной нодачи компенсационного изменения давления (объе.ма) в полость 33 корпуса преобразователя 3 с целью регулировки начального уровня его чувствительных элементов

(мембранной коробки 31 и механотрона 32). Регулятор 4 имеет .ме.мбраниую коробку 37 и жестко связанный с ней микрометрически винт 38, входящий в нарезку неподвижной гайки 39 и снабженный возвратной нружиной 40.

Вентиль 41 служит в одном своем положении для соединения ео всеми элемента.ми пнев.мосистемы устройства иолостей герметичного корнуеа 33 нреобразователя 5 и мембранной коробкн 37 регулятора 4, а з другом -

для отключения от остальной части пнезмосистемы указанных полостей с сохранение:, их взаимного соединення.

Дроссель 42 служит для декомпрессии иневмосистемы устройства.

Для динамических иснытанчй полной измерительной цепи ефигмоманометрического прибора служит щланг 43, который через вентиль 30 соедииен с ниевмосисте.мой устройства (являющейся при этом кон рольной) и пневматпческим входом испытываемого прибора. При это.м, съемник пульса - манжета 19 - служит для обеих пнев.мосисте.м общим восприиимающим калиброванные колебания элементом (динамические характеристики которого уже о ределены).

Устройство работает следу О ДЛ образом. Коро.мысло 5 через его подн пгпп1К 7 н диск 8 поджимается винто.л 17, растягивающим пружину 16, к кулачку 9. Этим самым

создается иекоторое начальное контактное усилие между коромысло.м 5 н кулачком 9 генератора 2. Испытываемый съемник - .манжета 19 - укренляется на барабане 20, который посредством его ви 1товой нары и винта 23

оси 21 устанавливается так, чтобы жестко соединенный с пластиной 18 толкатель 15 входил в наз коромысла 5 ia расстоянии от опоры 6, соответствующем выбранрюй амнлитуде колебаний. Пластина 18 предваритель ю наклеиваего винтовой пары неподвижно закреплен на коромысле 5.

Полость нспытываемой манжеты 19 посредством соединительных шлангов 24, крестообразного штуцера 25, тройника 26 и вентилей 30 и 41 сообш,ается с нагнетателем 28, контрольным манометром 29, мембранными коробками 3J и 37, а также герметичным корпусом 33. Вентиль ЯО устанавливается в положение, соединяющее манометр 29 со всеми элементами иневмоснстемы, а вентиль 41 - в положение взаимного сообщения всех элементов ииевмосистемы. Затем ири номощи нагнетателя 28 илавио (через сонротивленне 27) создается необходимое давление, уровень которого контролируется по манометру 29. Вентиль 41 переводится (поворотом по часовой стрелке) в другое положение, при котором от остальной части иневмосистемы отключают соединенные между собой полости мембранной коробки 37 и герметичного корпуса 33. Изменение давления (объема), возникающее ири этом, нарушает равновесие мембранной коробки 31, вызывая ее нропорциональное смещение относительно начального ноложения, что воспринимается и иреобразуется механотроном 32, усиливается в усилителе 34 и регистрируется осциллографом 35. Возвращение чувствительных элементов иреобразователя 3 в исходное ноложение осуществляется поворотом микрометрического винта 38 относительно гайки 39. Винт 38 деформирует возвратную иружину 40 и прогибает мембрану коробки 37, что обеспечивает комиенсирующее изменеиие давления (объема) в корпусе 33.

Далее редуктор 12 генератора 2 устанавливают на нужную скорость вращения и электродвигатель 10 включают в сеть. Вращение ротора электродвигателя 10 передается вариатору Ни редуктору 12 через муфты 13. На выходе редуктора 12 кулачок 9 передает синусондальные перемещения коромыслу 5. Плавную регулировку скорости вращения кулачка 9 и настройку системы на любую из частот в установленных редуктором 12 пределах можно осуществлять непосредственно во время работы вращеннем винта 14 вариатора 11 и контролировать по его шкале, отградуированной в числах оборотов.

Коромысло 5 другим своим концом передает синусоидальные перемещения через толкатель 15 пластине 18 иснытываемой манжеты 19, в которой они преобразуются в пневматнческие колебания. Последнне ио соедииительным шлангам 24 передаются в мембранную коробку 31 и иосле нреобразовання их механотроном 32 усиливаются в усилителе 34 и регистрируются осциллографом 35.

Контроль за амплитудой возбуждающих колебаний и гюлучеиие данных для фазовых измерений осуществляется путем введения механотрона 36 в контакт (через редукционную пружину) с коромыслом 5 до пуска генератора 2. Электрический сигнал, пропорциональный амплитуде колебания после усиления в

уснлителе, также воспроизводится осц ллографом 35.

Для полного исследовання дпна :ических свойств компрессионных съемников пульса после проведения испытаний на одном розне давления они югyт быть noBTOpeiiM на др гих уровнях. Переход к какому-либо другому уровню ироизводится следующим образом. Генератор 2 выключается, вентиль 41 возпращается в первоначальное положение, обесиечивающее соединение всех частей пиез.мосистемы. Затем нагнетателем 28 давлен; повышается (либо при помощи дросселя 42 сбрасывается) до требуемого уровня. Вентилем 41

отключается от ииевмос 1стемы иолосгь Л1 регулятором 4 производится регулировка начального уровня регистрации и запхскастся генератор 2. Динамнческие исныгания полной измерительной цепи сфигмомаиомегрического прибора, нрозодимые иосле ирозерки его cъe luiкa пульса - манжеты 19 - осуществляются нутем нрисоедииеиия шланга 43 ко входу иневмосисте.мы испыт емого прибора и поворота

вентиля 30 (на 90 против часовой стрелки) в положение, обесиечивающее взаимное сообщение исиытьшаемой и контрольной пневмосистем. В обеих системах аналогичным образом создается иеобходн.мое избыгочиое давленле и

иосле переключения вентнля 41 нропзводнтся пуск генератора 2. Регулировкой стенгги усиления создается равенство амилитуд колебаний, восироизводимых обеими системами, и иутем варьирования частот осуществляются

необходимые динамические испытания, а получеииые результаты подвергаются сравпптельиой оценке.

Предмет изобретения

1.Устройство для динамических испытанн сфнгмоманометрических приборов, содоржащие генератор колебаний, задатчик, усилитель и осциллограф, отличающееся тем, что, с целью онределения амплитудной и фазовой частотных характеристик полной измерительной цепи сфигмоманометрнческих ириборов и компрессиоиных съемннков нульса в отдельности, оно снабжено контрольным нреобразователем, регулятором начального уровня и нагнетателем, соединенными между собой HHeBNiaTHMeски, например посредством вентиля, а задатчнк кииематнчески связан с иcиытye iым съемником пульса.

2.Устройство ио п. 1, отличающвсс.ч тем, что, с целью получения калиброванных импульсов достаточиой мощности, контрольный

иреобразователь в нем выиолиен в виде мембранной коробки и механически связанного с ней механотроиа, помещенных в герметнчный корнус.

значений колебаний, регулятор начального уровня вынолнен в виде мембранной коробки, перемещаемой с помощью винтовой нары, возвратной нружины и гайки.

4. Устройство но н. 2, огличаюшееся тем, что механотрон кинематически связан посредством редукционной пружины с задатчнком и электрически - с осциллографом.

30 26 2 33 J ee wcucmMejjcnbimijenow прибора